[发明专利]一种光纤超声阵列传感器的阵列信号去噪方法

摘要

一种光纤超声阵列传感器的阵列信号去噪方法，属检测技术领域，目的是提高阵列传感器的灵敏度和抗干扰能力，其技术方案是，所述方法包括以下步骤：a.对光纤超声阵列传感器中每个阵元采集的信号进行EMD分解；b.对分解后的信号进行精简；c.将相邻阵元信号的对应阶IMF分量进行互相关运算，求取其时延值；d.计算各阵元信号的综合支持度；e.计算各阶IMF分量的权重；f.阵列传感器信号的重构。本发明在对局放超声阵列信号进行EMD分解的基础上，根据阵列信号封闭矢量时延准则来区分局放信号和噪声信号，较为简单地解决了阵列信号的去噪问题，大大提高了阵列传感器的灵敏度和抗干扰能力，为超声阵列信号的处理提供了新的途径。

主权项

1.一种光纤超声阵列传感器的阵列信号去噪方法，其特征是，所述方法包括以下步骤：a.对光纤超声阵列传感器中每个阵元采集的信号进行EMD分解，得到分解后的信号：式中x(t)代表某一个阵元接收到的信号，代表第i阶IMF分量；代表余项；b.对EMD分解后的信号进行精简设光纤超声阵列传感器的阵元个数为n，第i个阵元采集的信号经过EMD分解后所得IMF分量的维数为Di，所有阵元采集的信号经过EMD分解后，所得IMF分量的维数D=[D1, D2,…, Dn]，保留每个阵元信号的前M阶IMF分量，舍弃其余信号，M=min(D1, D2,…, Dn)；c.将相邻阵元信号的对应阶IMF分量进行互相关运算，求取其时延值，则在第l阶所有的IMF分量引起的时延误差为：式中下标数字代表阵元的标号，表示第l阶中局放源到第i个阵元和第j个阵元信号的时延值；M阶IMF分量的时延误差构成的矢量运算误差矩阵δ为：d.计算各阵元信号的综合支持度设第i个阵元和第j个阵元测得的数据分别为xi和xj，计算xi和xj的相对距离：计算xi被xj的支持程度：rij=e‑dij得到支持度矩阵：定义xi被其它阵元所测数据的综合支持度为：     i j=1,2,…,n从而得到综合支持度e.计算各阶IMF分量的权重定义每一IMF尺度上的阈值为：每一阶IMF分量的权重为：IMF分量对应的权重矩阵为：f.阵列传感器信号的重构第i个阵元去噪后的估计信号为：;式中为第i个阵元的第l层IMF分量。